DE3938438A1 - Formgehaeuseschalter - Google Patents

Description

Formgehäuseschalter mit einem oder mehreren Paaren trennbarer Kontaktstücke, die durch einen Betätigungsmechanismus gesteuert werden, sind für eine automatische Fertigung ausgelegt. Der Be­ tätigungsmechanismus wird außerhalb der Fertigungslinie im vor­ aus montiert und später durch Roboterfertigung mit dem Schalter­ unterteil vereinigt, bevor das Schalteroberteil durch Roboter­ fertigung daran angebracht wird.

Eines der Probleme, die bei der Schalterfertigung auftreten, be­ steht darin, daß der Betätigungsmechanismus des Schalters in seiner Lage innerhalb des Schalterunterteiles fixiert bleiben muß. Bisher waren Nieten oder Schrauben erforderlich, um den Betätigungsmechanismus zu befestigen, und sie erforderten ein Einsetzen entweder durch den Boden des Unterteiles oder durch die inneren Seitenwände davon. Die Verwendung von Schrauben und Nieten machten auch größere Komponenten erforderlich, um die Befestigung der Schauben und Nieten an den Komponenten aufzu­ nehmen.

Ein weiteres Hindernis für die Schaltermontage, wenn eine unab­ hängige Verriegelungsanordnung verwendet wird, ist das Erforder­ nis, daß die Verriegelungsanordnung ebenfalls an dem Betäti­ gungsmechanismus durch Nieten oder Schrauben befestigt werden muß. Die Verwendung solcher Nieten und Schrauben in einem stark automatisierten Fertigungsprozeß erfordert erhebliche Zeit und Geschicklichkeit auf Seiten des Fertigungsroboters und macht auch größere Komponenten erforderlich.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Befestigung zwischen der Verriegelungsanordnung des Schalters und des Betätigungs­ mechanismus zu schaffen, ohne daß Schrauben oder Nieten erfor­ derlich sind. Weiterhin soll der Betätigungsmechanismus inner­ halb des Schaltergehäuses ohne zusätzliche Befestigungsmittel angebracht werden können.

Erfindungsgemäß sind zwei Halterungsnuten integral auf dem Sei­ tenrahmen eines Schalterbetätigungsmechanismus ausgebildet, um zwei Stifte, die von der Schalterverriegelungsanordnung aus­ gehen, in einem automatisierten Fertigungsprozeß aufzunehmen. Der Betätigungsmechanismus wird an dem Schalterunterteil da­ durch befestigt, daß eine Verlängerung auf dem Betätigungsme­ chanismus in eine verlängerte Nut eingesetzt wird, die in dem Innenraum des Schaltergehäuses integral ausgebildet ist. Der Schalterbetätigungsmechanismus wird innerhalb des Schalterge­ häuses durch Schenkel, die am Boden des Betätigungsmechanis­ mus ausgebildet sind, und Arme befestigt, die von dem oberen Teil des Betätigungsmechanismus ausgehen. Entsprechende Stufen, die innerhalb des Schalterdeckels integral ausgebildet sind, schließen die Armverlängerungen ein, während in dem Schalter­ unterteil ausgebildete Stufen die Schenkel auf dem Bodenteil aufnehmen. Wenn der Deckel später an dem Unterteil befestigt wird, werden die Armverlängerungen und die Schenkel zwischen dem Schalterdeckel bzw. dem Unterteil in einer Preßpassung ein­ geschlossen.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen an­ hand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung von oben auf einen Formgehäuseschalter mit der Schalterverriegelung und der Befestigung des Betätigungsmechanismus gemäß der Er­ findung.

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung in isometrischer Projektion des Schalters gemäß Fig. 1 vor der Montage.

Fig. 3A und 3B sind Seitenansichten des Betätigungsmechanis­ mus gemäß Fig. 2 vor und nach Anbringung der Verrie­ gelungsanordnung.

Fig. 4A und 4B zeigen Querschnitte des Schalters gemäß Fig. 1 vor der Befestigung zwischen dem Deckel und dem Unterteil.

In Fig. 1 ist eine integrierte Schutzeinheit 10 gezeigt, die ein Unterteil 11 mit einem daran befestigten Deckel 12 aufweist. Eine Zubehörabdeckung 13 ist an dem Oberteil des Deckels 12 be­ festigt, um für einen Zugang zu den darin enthaltenen Zubehör­ teilen zu sorgen. Eine derartige integrierte Schutzeinheit ist in der US-PS 47 54 247 beschrieben, auf die hiermit Bezug ge­ nommen wird. Die integrierte Schutzeinheit 10 enthält einen Be­ tätigungsgriff 14, der durch einen Schlitz 15 hindurchführt, der in einer Deckfläche des Deckels 12 ausgebildet ist. Die integrierte Schutzeinheit 10 wird in einem automatischen Fer­ tigungsprozeß montiert, wobei der Betätigungsmechanismus 16 des Schalters außerhalb der Fertigungslinie montiert wird, bevor er in das Schaltergehäuse 11 eingesetzt wird, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Der Betätigungsmechanismus 16 ist ähnlich demje­ nigen, der in der US-PS 47 36 174 beschrieben ist, auf die hier­ mit Bezug genommen wird. Der hier beschriebene Betätigungs­ mechanismus unterscheidet sich von dem bekannten Betätigungs­ mechanismus durch die Ausbildung von Fußverlängerungen 19 auf beiden Seiten des Unterteils der Seitenrahmen 18 und der flü­ gelförmigen Armverlängerungen 31, die am Oberteil der Seiten­ rahmen ausgebildet sind. Das Schaltergehäuse 11 unterscheidet sich von dem bekannten Schaltergehäuse durch die Ausbildung einer langgestreckten, vertikalen Nut 30, die innerhalb einer Zwischenwand 22 ausgebildet ist, die gewinkelte Seitenstücke 24, 25 auf ihren gegenüberliegenden Seiten enthält. Um den Betäti­ gungsmechanismus 16 an dem Schaltergehäuse 11 zu befestigen, enthält das T-förmige Kreuzstück 28, das auf einem Einsatz 27 ausgebildet ist, der sich durch den Seitenrahmenschlitz 26 er­ streckt, eine aufrechte Verlängerung 29, die in der langge­ steckten Nut eingeschlossen wird, wenn der Betätigungsmechanis­ mus in das Schaltergehäuse eingesetzt wird. Das Schalterge­ häuse enthält trennbare Kammern 20, 21 und 22, die die beweg­ baren Kontaktarme 49-51 aufnehmen, die an der Kreuzstabanord­ nung 17 befestigt sind. Eine gute Beschreibung der Kreuzstab­ anordnung ist in der US-PS 47 33 211 gegeben, auf die hiermit Bezug genommen wird. Der Handgriff 14 ist an der oberen Ober­ fläche des Betätigungsmechanismus befestigt und erstreckt sich durch den hierfür vorgesehenen Schlitz 15, wenn der Schalter­ deckel 12 später an dem Schaltergehäuse 11 befestigt ist.

Die Befestigung der Verriegelungsanordnung 38 an dem Betätigungs­ mechanismus 16 wird nun anhand der Fig. 3A und 3B erläutert. Die Verriegelungsanordnung 38 ist in der vorgenannten US-PS 47 36 174 beschrieben und weist eine sekundäre Verriegelung 39 auf, die auf einem oberen Abschnitt des Verriegelungshalterungs­ rahmens 40 angeordnet ist. Die sekundäre Verriegelung enthält einen Auslösestab 43, der so angeordnet ist, daß er innerhalb der sekundären Verriegelung durch den Schwenkzapfen 44 des Aus­ lösestabes schwenkbar ist. Die primäre Verriegelung 40 A haltert eine Schalterbetätigungsgabel 41 entgegen einer Auslöse-Vor­ spannung, die durch zwei starke Betätigungsfedern 46 ausgebil­ det wird, die innerhalb des Handgriffjoches 35 auf jeder Seite der Betätigungsgabel 41 angeordnet sind, wie es in der vorge­ nannten US-PS 47 36 174 beschrieben ist. Die Verriegelungsan­ ordnung 38 wird in der Weise an dem Seitenrahmen 18 angebracht, daß zwei Befestigungsstifte 42, die von gegenüberliegenden Sei­ ten des Verriegelungshalterungsrahmens 40 ausgehen, in komple­ mentäre Nuten 36 eingesetzt werden, die auf dem Oberteil der Sei­ tenrahmen ausgebildet sind. Die Verriegelungsanordnung 38 wird als nächstes in Uhrzeigerrichtung um den Drehpunkt gedreht, der durch die Befestigungsstifte 42 innerhalb der Nuten 36 ausge­ bildet wird, um die Haltestifte 48, die von gegenüberliegen­ den Seiten des Verriegelungshalterungsrahmens ausgehen, in ein entsprechendes Paar von Halterungsnuten 37 zu bringen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Seitenrahmen 18 ausgebildet sind. Zwei Ansatzstücke 47 sind einstückig mit den Seitenrahmen zwischen den Halterungsnuten 37 und den Verriegelungsnuten 45 oberhalb der Halterungsnuten 37 ausgebildet. Wenn die Halte­ rungsstifte 48 innerhalb der Halterungsnuten 37 eingeschlossen sind, wird als nächstes ein Schraubendreher oder ein ähnliches Werkzeug in die Verriegelungsnuten eingesetzt und in Uhrzeiger­ richtung gedreht, um die Ansatzstücke 47 nach unten gegen die Halterungsstifte 48 zu drücken, um die Halterungsstifte inner­ halb der Halterungsnuten 37 zu verriegeln.

Die Halterung des Betätigungsmechanismus 16 innerhalb des Schal­ tergehäuses, das zwischen dem Schalterdeckel 12 und dem Schalter­ unterteil 11 für die integrierte Schutzeinheit 10 gebildet ist, wird am besten aus den Fig. 2, 4A und 4B deutlich. Der T- förmige Kreuzstab 28 auf dem Betätigungsmechanismus 16 ist innerhalb der langgestreckten Nut 30 eingeschlossen, die inner­ halb der integral ausgebildeten Zwischenwand 23 gebildet ist, so daß der Betätigungsmechanismus zwischen den gewinkelten Sei­ tenstücken 24, 25 ruht, die innerhalb der Zwischenwand aus­ gebildet sind, und die Schenkelverlängerungen 19 ruhen auf zwei entsprechenden Stufen 32 A, 32 B, die auf dem Boden der ge­ winkelten Seitenstücke 24, 25 auf entsprechende Weise eintei­ lig ausgebildet sind. Die Lage der Schenkelverlängerungen 19 auf dem Oberteil der flügelförmigen Armverlängerungen 31 ist so gewählt, daß ein spezieller Abstand d ausgebildet ist. Der Schalterdeckel 12 weist komplementäre Zwischenwände 33, 34 auf, wobei Stufen 52 A, 52 B darin einteilig ausgebildet sind. Die in­ tegrierte Schutzeinheit 10 ist in Fig. 4A vor einem Eingriff zwischen dem Schalterdeckel 12 und dem Schalterunterteil 11 und bevor die flügelförmigen Armverlängerungen 31 die Stufen 52 A, 52 B berühren gezeigt. Der spezielle Abstand d erfordert, daß die flügelförmigen Armverlängerungen verformt werden vor der Befestigung zwischen dem Deckel 12 und dem Unterteil 11. Die­ ses Biegen oder Verformen der flügelförmigen Verlängerungen gleicht automatisch irgendwelche Fertigungstoleranzen aus, die während der Fertigung der Komponenten von Unterteil, Oberteil und Betätigungsmechanismus entstehen. Bei bekannten Schaltern, die eine Maschinenschraube verwenden, um den Betätigungsmecha­ nismus an dem Gehäuse zu befestigen, wurde die Einstellung bzw. der Ausgleich solcher Toleranzen dadurch erreicht, daß die Ma­ schinenschraube entsprechend angezogen wurde. Wenn der Deckel 12 der integrier­ ten Schutzeinheit 10 in der angegebenen Richtung nach unten ge­ drückt wird in einen Eingriff mit dem Schalterunterteil 11, werden die flügelförmigen Armverlängerungen 31 auf dem Betäti­ gungsmechanismus 16 deformiert bei einem Eingriff mit den Stu­ fen 52 A, 52 B, die innerhalb der Deckelzwischenwände 33, 34 ein­ teilig ausgebildet sind, wie es in Fig. 4B angegeben ist, um selbsttätig irgendwelche Fertigungstoleranzen auszugleichen. Wenn der Deckel an dem Unterteil befestigt wird, kommt der Be­ tätigungsmechanismus in eine Preßpassung zwischen den Stufen 32 A, 32 B, die in dem Boden der gewinkelten Seitenstücke 24, 25 einteilig ausgebildet sind, und den entsprechenden Stufen 52 A, 52 B, die in dem Deckel einteilig ausgebildet sind.

Claims (16)

1. Formgehäuseschalter mit einem ausgeformten Kunststoffunter­ teil und einem Oberteil, die ein Gehäuse bilden, einem Paar trennbarer Kontaktstücke in dem Gehäuse, die für eine Tren­ nung beim Auftreten eines Überstromzustandes an den Kontakt­ stücken angeordnet sind, und mit einem Betätigungsmechanis­ mus in dem Gehäuse zwischen einem Betätigungshandgriff und den trennbaren Kontaktstücken, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ tätigungsmechanismus (16) Verriegelungsmittel (38), die verhindern, daß die Kontaktstücke beim Fehlen eines Über­ stromzustandes getrennt werden, und mit dem Oberteil (12) zusammenarbeitende erste Mittel (31) aufweist, die den Be­ tätigungsmechanismus in dem Gehäuse haltern, wenn das Ober­ teil an dem Unterteil befestigt ist.

2. Formgehäuseschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Mittel (19) auf dem Betätigungsmechanismus (16) für ein Zusammen­ wirken mit dem Schalterunterteil (11) vorgesehen sind, die den Betätigungsmechanismus (16) in dem Gehäuse haltern, wenn das Oberteil (12) an dem Unterteil (11) befestigt ist.

3. Formgehäuseschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (12) Mittel (52 A, 52 B) aufweist zum Zusammenar­ beiten mit den ersten Mitteln (31) des Betätigungsmecha­ nismus (16).

4. Formgehäuseschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (11) Mittel (32 A, 32 B) aufweist für ein Zusammen­ wirken mit den zweiten Mitteln (19) des Betätigungsmecha­ nismus (16).

5. Formgehäuseschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (31) zwei Arme aufweisen, die von einem obe­ ren Teil des Betätigungsmechanismus (16) ausgehen.

6. Formgehäuseschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel (19) mehrere Schenkel aufweisen, die von einem unteren Teil des Betätigungsmechanismus (16) aus­ gehen.

7. Formgehäuseschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberteilmittel zwei Oberteilstufen (52 A, 52 B) aufweisen, die auf einer inneren Oberfläche des Oberteils einteilig ausgebildet sind.

8. Formgehäuseschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilmittel eine entsprechende Anzahl von Unterteil­ stufen (36 A, 36 B) aufweisen, die auf einer inneren Ober­ fläche des Unterteil einstückig ausgebildet sind.

9. Formgehäuseschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ober­ teil (12) zwei parallele und gegenüberliegende Seitenwände aufweist und daß das Unterteil (11) ein entsprechendes Paar paralleler und gegenüberliegender Seitenwände aufweist, wo­ bei die Unterteilstufen (32 A, 32 B) durch einen vorbestimm­ ten Abstand (d) von einem oberen Teil der Arme getrennt sind und die Oberteilstufen (52 A, 52 B) den oberen Teil der Arme berühren, bevor die Oberteilseitenwände mit den Unter­ teilseitenwänden in Berührung kommen, wenn das Oberteil an dem Unterteil befestigt wird.

10. Formgehäuseschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus (16) zwei gegenüberliegende Seiten­ rahmen (18) aufweist, die jeweils eine erste Nut aufweisen, die in einer oberen Oberfläche ausgebildet ist.

11. Formgehäuseschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel (38) ein erstes Paar von Stiften (42) aufweisen, die von einem oberen Teil ausgehen und in den ersten Nuten (36) aufgenommen sind.

12. Formgehäuseschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenrahmen (18) ferner zweite und dritte Nuten (37, 45) aufweisen, die in einer seitlichen Oberfläche ausgebildet und Seite an Seite angeordnet sind.

13. Formgehäuseschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zweite und dritte Stifte von dem seitlichen Teil der Verriegelungs­ mittel ausgehen und in den zweiten und dritten Nuten inner­ halb der Seitenrahmen aufnehmbar sind.

14. Formgehäuseschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zweiten oder dritten Nuten verformbar ist zum Einschlie­ ßen der zweiten oder dritten Stifte in der jeweils anderen der zweiten oder dritten Nuten.

15. Formgehäuseschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ansatzstücke (47) innerhalb der Seitenrahmen (18) zwischen den zweiten und dritten Nuten (37, 45) ausgebildet sind.

16. Formgehäuseschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzstücke (47) über den zweiten oder dritten Nuten (37, 45) verschoben werden, um die zweiten oder dritten Stifte innerhalb der zweiten oder dritten Nuten zu haltern.